Um feixe de luz monocromática incide em um bloco de vidro com índice de refração n vidro =1,5 a partir do ar ( nar=1,0 ). O ângulo de incidência é thetai=30^circ.
a) Determine o ângulo de refração (thetar) do feixe ao entrar no vidro.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo e quais conceitos vamos precisar para resolver. A gente tem um feixe de luz que incide sobre um bloco de vidro vindo do ar. O ângulo de incidência é de 30^circ e o índice de refração do vidro é nvidro = 1,5, enquanto o do ar é nar = 1,0. Precisamos descobrir qual será o ângulo de refração thetar da luz ao entrar no vidro.
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Snell, que relaciona os índices de refração dos dois meios e os ângulos de incidência e refração.

Passo 2

A Lei de Snell é dada pela fórmula:
nar cdot sin(thetai) = nvidro cdot sin(thetar)
Onde:
  • nar = 1,0 é o índice de refração do ar.
  • thetai = 30^circ é o ângulo de incidência.
  • nvidro = 1,5 é o índice de refração do vidro.
  • thetar é o ângulo de refração que queremos encontrar.

Passo 3

Vamos substituir os valores que temos na equação:
1,0 cdot sin(30^circ) = 1,5 cdot sin(thetar)
Sabemos que sin(30^circ) = 0,5, então:
1,0 cdot 0,5 = 1,5 cdot sin(thetar)
0,5 = 1,5 cdot sin(thetar)

Passo 4

Agora, vamos isolar sin(thetar):
sin(thetar) = 0,51,5 = 13 approx 0,3333

Passo 5

Para encontrar o ângulo thetar, precisamos calcular o arco seno de 0,3333:
thetar = arcsin(0,3333) approx 19,47^circ

Resposta

O ângulo de refração thetar é aproximadamente 19,47^circ.

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